JPH09317505A

JPH09317505A - 希薄燃焼式内燃機関

Info

Publication number: JPH09317505A
Application number: JP13926196A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kanda; 睦美神田; Eiji Hashimoto; 英次橋本; Akitoshi Tomota; 晃利友田; Hiroyuki Hokutou; 宏之北東
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、均一燃焼、成層燃焼を行う内燃機関
において、成層燃焼時にのみ新気よどみ部を生成し、か
つ、その際新気よどみ部に生成される混合気は均一にで
き、より確実な層状燃焼を得ることができる内燃機関と
する。【解決手段】燃焼室へ新気を導入する吸気弁として、第
１の吸気弁と、この第１の吸気弁の両側にそれぞれ配置
された第２、第３の吸気弁とを備え、成層燃焼時に、前
記第１の吸気弁からの吸気量を、均一燃焼時より少なく
することで、成層燃焼時のみに新気よどみ部を生成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、希薄燃焼を可能に
した内燃機関に係り、特に、運転状況に応じて希薄燃焼
を実現する成層燃焼と、所定の出力を得るための均一燃
焼を切替えることのできる内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の希薄燃焼式の内燃機関として、
例えば、特開平５−３３６５０号公報では、機関のアイ
ドル時や低負荷域で希薄燃焼を可能にする筒内噴射式の
内燃機関を開示している。

【０００３】この内燃機関は、シリンダヘッドに、吸気
弁及び排気弁を備え、吸気弁からの新気がシリンダ内で
掃気流（タンブル流）を形成すべく配置された吸・排気
ポートと、頂面に前記タンブル流の上向き位置を規制し
うるリフレクタを有したピストンと、前記シリンダ壁面
の上部に配置され、少なくとも前記排気弁の閉弁直前で
のピストン位置で前記リフレクタ背部の新気よどみ部に
向けて燃料を噴射し得る燃料噴射弁と、前記ピストンの
上死点近傍に位置してシリンダヘッドの燃焼室壁面に配
置された点火栓とを備えた構成である。

【０００４】以上の構成により、機関のアイドル時や低
負荷域に、排気弁の閉弁直前でのピストン位置で燃料を
噴射することで、リフレクタ背部の新気よどみ部に燃料
が噴射されて可燃混合気が生成され、この可燃混合気が
点火栓回りに集められるので、当該運転域での点火性が
向上する、というものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この例では、新気よど
み部を形成することにより、この部分に可燃混合気域を
つくり、他を希薄域としたことで、濃い混合気場と薄い
混合気場との成層を形成し、いわゆる成層燃焼を実現す
るが、高負荷領域では、このような希薄燃焼ではなく、
燃料の比較的濃い均一な混合気（均一燃焼）で機関を運
転することが望まれる。

【０００６】しかし、前記構成では、燃焼形態に拘わら
ず常に新気よどみ部が形成されるので、均一燃焼時にお
いては、前記構成によると、筒内全域にガス流動が均一
に行き渡らず、しかも、点火栓近傍の混合気は、新気よ
どみ部で淀んでいるので、着火後の初期燃焼が緩慢とな
り、火炎伝播も悪くなる。よって、燃焼効率が低下し、
出力の低下、燃費の悪化が生じてしまうという問題があ
る。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、均一燃焼時に新気よどみ部を生成せずに好ましい燃
焼状態を確保でき、成層燃焼時にのみ新気よどみ部を生
成し得る内燃機関とすることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、内燃機関において、以下の構成とした。す
なわち、本発明の内燃機関は、運転状態に応じて、燃焼
室内での混合気の空燃比に希・濃の分布をもたせた成層
燃焼と、混合気の空燃比を均一にした均一燃焼とのいず
れかを選択する燃焼方式選択手段を備えるとともに、燃
焼室へ新気を導入する吸気弁として、第１の吸気弁と、
この第１の吸気弁の両側にそれぞれ配置された第２、第
３の吸気弁とを備え、さらに、前記燃焼方式選択手段で
「成層燃焼」が選択された時、「均一燃焼」時と比較し
て前記第１の吸気弁からの吸気量を少なくする吸気量制
御手段を備えている。

【０００９】そして、「均一燃焼」時、前記第１、第
２、第３の吸気弁からの吸気によるタンブル流によどみ
部を生成じない状態とし、「成層燃焼」時に、第１の吸
気弁からの吸気量を、「均一燃焼」時より少なくするこ
とで、第２及び第３の吸気弁からの新気で生成される２
つのタンブル流間に、新気のよどみ部が形成される。

【００１０】また、吸気量制御の具体的手法として、開
弁動作の可変機構を第１の吸気弁に備え、「成層燃焼」
時に前記吸気量制御手段により開弁動作の可変制御で、
第１の吸気弁のリフト量を「均一燃焼」時のリフト量に
比較して少なくすることを例示できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ説明する。図１、図２、図４において、
１は４サイクルエンジンのシリンダヘッドであり、この
シリンダヘッド１に、シリンダ内の燃焼室２へ新気を導
入する吸気弁３と、前記燃焼室２内のガスを排気する排
気弁４と、燃焼室２内に燃料を噴射する燃料噴射弁６
と、燃焼室２内の混合気に点火する点火栓７を備えてい
る。

【００１２】前記吸気弁３は、開弁動作を可変にするバ
ルブ可変機構１８を備えた第１の吸気弁３ａと、この吸
気弁３ａの両側にそれぞれ配置された第２及び第３の吸
気弁３ｂ、３ｃとからなる。これら吸気弁３ａ、３ｂ、
３ｃはバルブスプリング２１で、常閉状態に付勢されて
いる。

【００１３】これら第１、第２、第３の吸気弁３ａ、３
ｂ、３ｃから燃焼室２内へ導入されて吸気は、図２に示
したように、それぞれ、シリンダの縦方向に向いた旋回
流（タンブル流）を形成する。すなわち、第１の吸気弁
３ａから、第１のタンブル流Ｆ１が生成され、第２及び
第３の吸気弁３ｂ、３ｃから、前記第１のタンブル流Ｆ
１を両側から挟む形で、第２、第３のタンブル流Ｆ２、
Ｆ３が生成される。

【００１４】前記第１の吸気弁３ａの開弁動作を可変す
るバルブ可変機構１８は、図６〜図８に示したように、
カムシャフト５に第１の吸気弁３ａを大きく開く高速用
カム８と、第１の吸気弁３ａを小さく開く低速用カム１
４とを隣接して備えている。前記カムシャフト５は、図
示しないが、シリンダブロック上の軸受け部に回転可能
に支持され、クランクシャフトの回転に伴い、プーリ等
を介して回転駆動される。

【００１５】高速用カム８は、カムシャフト５の径方向
に進退自在に取り付けられている。すなわち、カムシャ
フト５に一対の平行な案内面５５が形成されており、こ
の部分が高速用カム８に設けた実質的に４角形をなすガ
イド孔７１内を貫通し、案内面５５の作用により、高速
用カム８のカムシャフト５に対する相対回転が阻止され
るとともに、高速用カム８のカムシャフト５の径方向へ
の移動が案内されるようになっている。この高速用カム
８の最大突出幅は、第２、第３の吸気弁３ｂ、３ｃの開
弁動作用カム（図示せず）の突出幅と同一である。

【００１６】カムシャフト５と高速用カム８との間に
は、付勢手段としてスプリング５６が介在され、高速用
カム８が常時突出方向に付勢されている。このスプリン
グ５６の付勢力は吸気弁用のバルブスプリング２１に抗
して吸気弁３をリフトさせるには至らない程度のもので
ある。

【００１７】また、高速用カム８には、その側面間を貫
通する収容孔５７が形成され、その内部にはスプリング
５８及び受け板５９が収容されている。高速用カム８と
隣接して、カムシャフト５には支持ブロック６０が固定
されている。その支持ブロック６０には、シリンダ室６
１が形成され、その内部には、前記収容孔５７内に出没
可能な固定部としての固定用ピストン６２が収容されて
いる。

【００１８】カムシャフト５内には、オイル通路６３が
形成されており、そのオイル通路６３は、連通路６４を
介して前記シリンダ室６１に接続されている。オイル通
路６３には２方向の電磁式切替えバルブ７２を介してオ
イルポンプ５２とリザーバ７３とが選択的に接続されて
いる。なお、リザーバ７３はオイルポンプ５２にチェッ
クバルブ７４を介して接続されている。チェックバル
ブ７４は、リザーバ７３からオイルポンプ５２方向を順
方向とする。

【００１９】また、前記排気弁４は、前記第２及び第３
の吸気弁３ｂ、３ｃに隣接し、かつ、互いに並んで配置
された第１、第２の排気弁４ａ、４ｂからなる。これら
排気弁４ａ、４ｂはバルブスプリング４１で、常閉状態
に付勢されている。

【００２０】そして、これら第１〜第３の吸気弁３ａ、
３ｂ、３ｃ及び第１、第２の排気弁４ａ、４ｂは、シリ
ンダ１５の円周に沿って、図２のようにあたかも五角形
をなすよう配置されている。これら、第１〜第３の吸気
弁３ａ、３ｂ、３ｃ、により開閉される３つの吸気ポー
トの径は同一で、また、第１、第２の排気弁４ａ、４ｂ
により開閉される２つの排気ポートの径も同一である。
そして、排気ポートは吸気ポートより小さい。

【００２１】これら第１〜第３の吸気弁３ａ、３ｂ、３
ｃ及び第１、第２の排気弁４ａ、４ｂに囲まれたシリン
ダヘッド頂部中央に、前記点火栓７が設けられている。
この点火栓７は、その配置位置故、前記第１の吸気弁３
ａからの第１タンブル流Ｆ１に臨むとともに、第１〜第
３の吸気弁３ａ、３ｂ、３ｃからの吸気と、第１、第２
の排気弁４ａ、４ｂによる排気との間にあって、常に流
動する吸気・排気にさらされる。

【００２２】また、前記第１の吸気弁３ａ側のシリンダ
ヘッド側部に前記燃料噴射弁６が設けられている。この
燃料噴射弁６もまた、その配置位置故、前記第１の吸気
弁３ａからの第１タンブル流Ｆ１に臨む。

【００２３】そして、シリンダ内にピストン１５が往復
動可能に内装され、このピストン１５の頂面に、前記燃
料噴射弁６に対向して凹部２２が設けられている。この
凹部２２は、ピストンによる圧縮行程の際、燃料噴射弁
６から噴射された燃料を反射し、第１のタンブル流Ｆ１
に混合させる。

【００２４】次に、エンジンの運転を制御するために、
エンジン制御用コンピュータ２５が設けられている。こ
のコンピュータ２５は、図１に示したように、エアーフ
ローメータ３１から入力した吸入空気量信号にもとづき
エンジン負荷を算出するエンジン負荷算出部３２と、ク
ランク角センサ３３から入力したクランク角信号からエ
ンジン回転数を算出するエンジン回転数算出部３４と、
エンジン負荷とエンジン回転数とをパラメータとして燃
焼方式を選択する燃焼方式選択部（燃焼方式選択手段）
３５と、燃焼方式選択部３５で選択された燃焼方式に従
って、前記第１の吸気弁３ａのバルブ可変機構１８を駆
動制御するバルブ制御部３６と、燃焼方式選択部３５で
選択された燃焼方式に応じた燃料噴射量、燃料噴射タイ
ミングを決定し、決定された燃料噴射量及び燃料噴射タ
イミングに従って前記燃料噴射弁６を制御する燃料噴射
制御部３７を備えている。

【００２５】前記燃焼方式選択部３５は、図９に示した
ように、エンジン負荷及びエンジン回転数をパラメータ
とした燃焼方式決定用マップから、エンジン負荷及びエ
ンジン回転数が設定値以上のとき、「均一燃焼」を選択
し、エンジン負荷及びエンジン回転数が設定値未満のと
き、「成層燃焼」を選択する。

【００２６】なお、燃焼方式選択のためのパラメータと
しては、スロットルポジションセンサ、冷却水の水温セ
ンサ等からの情報を利用することも可能である。バルブ
制御部３６は、前記切替えバルブ７２に接続され、「均
一燃焼」のとき、オイルポンプ５２とシリンダ室６１と
を連通させ、「成層燃焼」のとき、シリンダ室６１とリ
ザーバ７３とを連通させるよう、切替えバルブ７２を制
御する。この結果、バルブ可変機構１８により、第１の
吸気弁のリフト量が制御され、その結果、第１の吸気弁
３ａからの吸気量が制御される。この意味で、バルブ制
御部３６とバルブ可変機構１８は本発明の吸気量制御手
段である。

【００２７】以下、本内燃機関の運転制御例を図１０を
参照して説明する。まず、エンジン運転中において、エ
ンジン制御用コンピュータ２５に、エアーフローメータ
３１から吸入空気量信号が常時入力されるとともに、ク
ランク角センサからクランク角信号が入力（ステップ１
０１）され、これら入力信号に基づいてエンジン負荷算
出部３２でエンジン負荷が算出されるとともに、エンジ
ン回転数算出部３４でエンジン回転数が算出される（ス
テップ１０２）。

【００２８】次いで、求めたエンジン負荷とエンジン回
転数とをパラメータとして、燃焼方式選択部３５によっ
て、燃焼方式決定用マップから、運転状況に応じた燃焼
方式が選択される（ステップ１０３）。

【００２９】燃焼方式選択部３５では、高負荷、高回転
のとき、「均一燃焼」を選択する。この場合は高出力を
得るため、混合気の空燃比を燃焼室２内で均一にして、
適切な出力を得られるようにする。

【００３０】また、低負荷、低回転のとき、「成層燃
焼」を選択する。この場合は燃費を稼ぐため、混合気を
希薄化するとともに、確実な点火を得るため、一部燃料
の濃い混合気の部分を成層化する。

【００３１】そして、高負荷、高速回転時には、「均一
燃焼」が選択されるが、この場合、バルブ制御部３６か
らの制御信号により、バルブ可変機構１８で高速用カム
８を選択することで、第１の吸気弁３ａのリフト量を第
２及び第３の吸気弁３ｂ、３ｃのリフト量と同一とする
（ステップ１０４）。

【００３２】すなわち、まず、切替えバルブ７２により
オイルポンプ５２とオイル通路６３とが接続される。よ
って、オイルポンプ５２からの圧油がオイル通路６３及
び連通路６４を介してシリンダ室６１に供給され、固定
用ピストン６２に対して突出方向の力が作用する。この
時、高速用カム８にはスプリング５６により径方向に突
出する力が作用しているが、スプリングの付勢力は、バ
ルブリフト反力より弱い。このため、吸気弁３ａをリフ
トさせているときにはカム８は径方向に後退し、固定用
ピストン６２は収容孔５７内に嵌合できないため没入状
態を維持する。

【００３３】そして、低速用カム１４が吸気弁をリフト
しない位置まで回動されると、高速用カム８がスプリン
グ５６により突出位置に切り替えられ、固定用ピストン
６２と収容孔５７とが合致する。従って、油圧によりス
プリング５８を圧縮変形させながら、固定用ピストン６
２が収容孔５７内に挿入されて、支持ブロック６０と高
速用カム８との間に介在され、高速用カム８が突出位置
で保持される。その後、第１の吸気弁３ａは、高速用カ
ム８のカムプロフィールに従って大きなリフト量で開閉
動作される。このリフト量は第２及び第３の吸気弁３
ｂ、３ｃのリフト量と同一であり、第１の吸気弁３ａか
らの吸気が第２、第３の吸気弁３ｂ、３ｃからの吸気よ
りも強くなっており、燃焼室内に３つのタンブル流Ｆ
１、Ｆ２、Ｆ３からなる、強いタンブル流を生成するの
で、新気よどみ部は生成されない。

【００３４】吸気行程時、この強いタンブル流に向かっ
て、燃料噴射弁６から「均一燃焼」に応じた燃料が、燃
料噴射制御部３７からの指令で、最適な量でかつ最適な
タイミングで噴射されると（ステップ１０５）、強いタ
ンブル流によって均一な混合気が生成され、次いで、ピ
ストンによる混合気の圧縮行程後に点火栓７により混合
気に点火される（ステップ１０６）。

【００３５】エンジンが低負荷、低速回転状態になる
と、燃焼方式選択部３５で「成層燃焼」が選択される。
この場合、バルブ制御部３６からの制御信号により、バ
ルブ可変機構１８で低速用カム１４を選択することで、
第１の吸気弁３ａのリフト量を「均一燃焼」時より少な
くし、その結果第１の吸気弁３ａのリフト量を第２及び
第３の吸気弁３ｂ、３ｃのリフト量より少なくする（ス
テップ１１１）。

【００３６】すなわち、まず、切替えバルブ７２により
オイルポンプ５２とシリンダ室６１との接続が遮断され
るとともに、シリンダ室６１とリザーバ７３が接続され
る。すると、シリンダ室６１内の圧液がリザーバ側へと
退避する。これによりシリンダ室６１の油圧が低下す
る。このため、固定用ピストン６２には、スプリング５
８の付勢力により収容孔５７内から退く方向への力が作
用する。しかし、高速用カム８には、それがバルブリフ
トを行わない位置に至るまではバルブリフト反力が作用
している。このため固定用ピストン６２と収容孔５７と
の間には大きな摩擦力が作用し、固定用ピストン６２の
移動が阻止される。そして、高速用カム８がバルブリフ
トを行わない位置に回転して、バルブリフト反力が低下
するとスプリング５８の付勢力により固定用ピストン６
２がシリンダ室６１内に没入する。これにより、高速用
カム８と支持ブロック６０との固定関係が解除され、高
速用カム８はスプリング５６の付勢力のみを受けるフリ
ーな状態となる。従って、高速用カム８の作用が無効化
され、第１の吸気弁３ａは低速用カム１４のカムプロフ
ィールに従って少ないリフト量で開閉動作される。

【００３７】この結果、第１の吸気弁３ａからの吸気
は、第２及び第３の吸気弁３ｂ、３ｃからの吸気による
タンブル流間において、よどんだ状態となって、よどみ
部Ｐが形成される。

【００３８】このよどみ部Ｐに向け、ピストン１５によ
る圧縮行程中に、燃料噴射弁６から「成層燃焼」に応じ
た燃料が、燃料噴射制御部３７からの指令で、最適な量
でかつ最適なタイミングで噴射される（ステップ１１
２）。

【００３９】噴射された燃料は、ピストン頂面の凹部２
２内で反射し、よどみ部Ｐにおいて周囲より燃料の比率
の濃い混合気層を形成する。次いで、ピストンによる混
合気の圧縮行程後に点火栓７によって、よどみ部の混合
気に点火される（ステップ１１３）。

【００４０】なお、この例では、「成層燃焼」のとき、
第１の吸気弁３ａのリフト量を第２及び第３の吸気弁３
ｂ、３ｃのリフト量より小さくするよう設定したが、第
１の吸気弁３ａのリフト量をゼロにして、第１の吸気弁
３ａからの吸気を停止すると、よどみ部の形成により効
果的である。

【００４１】以上説明したように、この実施例では、運
転状態に応じて、前記燃焼室２内での混合気の空燃比に
希・濃の分布をもたせた成層燃焼と、混合気の空燃比を
均一にした均一燃焼とを切替える燃焼方式選択手段９を
備えるとともに、燃焼室２へ新気を導入する吸気弁とし
て、開弁動作の可変機構を備えた第１の吸気弁３ａと、
この吸気弁の両側にそれぞれ配置された第２、第３の吸
気弁３ｂ、３ｃとを備え、さらに、前記燃焼方式選択手
段９で「成層燃焼」を選択した時、前記第１の吸気弁３
ａからの吸気量を、「均一燃焼」を選択した時に比較し
て少なくする吸気量制御手段（３６、１８）を備えたの
で、次のような顕著な効果を奏する。

【００４２】すなわち、「均一燃焼」時において、３つ
の吸気弁３ａ、３ｂ、３ｃからのタンブル流により新気
を燃焼室２内に導入するので、燃焼室２内に混合気が均
一に行き渡り、点火栓７による着火後の初期燃焼、火炎
伝播が円滑で、燃焼効率を高くでき、出力の低下、燃費
の悪化を防止できる。

【００４３】また、「成層燃焼」時にあっても、新気よ
どみ部Ｐが、第２及び第３の吸気弁３ｂ、３ｃからのタ
ンブル流に挟まれた形で、明確に規制されるので、この
よどみ部への燃料噴射により生成された濃い混合気域
は、均一に保たれ、点火栓７による確実な着火を確保で
きる。そして、点火栓７は、前記第１の吸気弁３ａから
の第１タンブル流に臨む位置に配置されているので、着
火はより確実である。また、燃料噴射弁６が、前記第１
の吸気弁３ａからの第１タンブル流Ｆ１に臨む位置に配
置されているので、よどみ部Ｐへの燃料噴射を確実に行
える。特に、ピストン頂面に燃料反射用の凹部２２を設
けたことは、よどみ部Ｐへの燃料噴射をより確実なもの
とする。

【００４４】さらに、前記例で、点火栓７は、第１〜第
３の吸気弁３ａ、３ｂ、３ｃ及び第１、第２の排気弁に
囲まれたシリンダヘッド頂部中央に設けられている。こ
の点火栓７の位置は、吸気弁から排気弁へと新気・排気
が通過する経路上であるため、点火栓７は冷却されやす
い。

【００４５】この点、先に示した特開平５−３３６５０
号公報の構成では、点火栓を、リフレクタ背部の新気よ
どみ部に臨ませて配置する必要上、点火栓は、必然的に
燃焼室内の高温部である排気弁の背後側に配置されるこ
ととなるので、点火栓の冷却性が悪くなり、結果として
点火栓が高温となり、本来点火すべきでない時に、混合
気が点火されるという異常燃焼が誘発されるおそれがあ
る。

【００４６】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
本発明では、第１、第２、第３の吸気弁に接続される吸
気管内に、第１の吸気弁に至る吸気量を調整するスロッ
トルバルブのような吸気量調整手段を設け、前記吸気量
制御手段により、成層燃焼時にこの吸気量調整手段を制
御して、第１の吸気弁からの吸気量を均一燃焼時に比較
して少なくすることが可能である。

【００４７】混合気生成のための燃料噴射弁として、前
記例では、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備
え、よどみ部に燃料を噴射したが、吸気管内に燃料を噴
射する燃料噴射弁を備え、吸気管内での燃料噴射で予め
混合気を生成し、この混合気を、均一燃焼時には、第１
〜第３の吸気弁から吸気し、成層燃焼時には、第１の吸
気弁からのみ吸気するとともに第２及び第３の吸気弁か
らは新気を吸気するようにすることも可能である。

【００４８】これら各構成は、可能な限り相互に組み合
わせることができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、前記構成とし、「成層燃焼」
時のみ新気よどみ部が形成されるので、「均一燃焼」時
においては、燃焼室内に混合気が均一に行き渡り、点火
栓による着火後の初期燃焼、火炎伝播を円滑にすること
ができ、燃焼効率を高め、出力の低下、燃費の悪化を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示した構成概略図である。

【図２】均一燃焼時を示したシリンダヘッドの横断面図
である。

【図３】均一燃焼時を示したシリンダヘッドの縦断面図
である。

【図４】成層燃焼時を示したシリンダヘッドの横断面図
である。

【図５】成層燃焼時を示したシリンダヘッドの縦断面図
である。

【図６】バルブ可変機構を示した断面図である。

【図７】バルブ可変機構により高速用カムを突出させた
状態を示す図である。

【図８】バルブ可変機構により高速用カムを退行させた
状態を示す図である。

【図９】燃焼方式決定用マップを示した図である。

【図１０】内燃機関の制御手順を示したフローチャート
図である。

【符号の説明】

１…シリンダヘッド２…燃焼室３…吸気弁３ａ…第１の吸気弁３ｂ…第２の吸気弁３ｃ…第３の吸気弁４…排気弁４ａ…第１の排気弁４ｂ…第２の排気弁５…カムシャフト６…燃料噴射弁７…点火栓８…高速用カムＦ１…第１のタンブル流Ｆ２…第２のタンブル流Ｆ３…第３のタンブル流１４…低速用カム１５…ピストン１８…バルブ可変機構２１…バルブスプリング２２…凹部２５…エンジン制御用コンピュータ３１…エアーフローメータ３２…エンジン負荷算出部３３…クランク角センサ３４…エンジン回転数算出部３５…燃焼方式選択部３６…バルブ制御部３７…燃料噴射制御部４１…バルブスプリング５２…オイルポンプ５５…案内面５６…スプリング５７…収容孔５８…スプリング５９…受け板６０…支持ブロック６１…シリンダ室６２…固定用ピストン６３…オイル通路６４…連通路７１…ガイド孔７２…電磁式切替えバルブ７３…リザーバ７４…チェックバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０１Ｌ 13/00 ３０１Ｆ０１Ｌ 13/00 ３０１ＡＦ０２Ｂ 17/00 Ｆ０２Ｂ 17/00 Ｄ 23/10 23/10 ＤＦ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｆ 41/04 ３０５ 41/04 ３０５Ｂ３２０３２０ 45/00 ３０１ 45/00 ３０１Ｇ (72)発明者北東宏之愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転状態に応じて、燃焼室内での混合気
の空燃比に希・濃の分布をもたせた成層燃焼と、混合気
の空燃比を均一にした均一燃焼とのいずれかを選択する
燃焼方式選択手段を備えるとともに、燃焼室へ新気を導入する吸気弁として、第１の吸気弁
と、この第１の吸気弁の両側にそれぞれ配置された第
２、第３の吸気弁とを備え、さらに、前記燃焼方式選択手段で「成層燃焼」が選択さ
れた時、「均一燃焼」時と比較して前記第１の吸気弁か
らの吸気量を少なくする吸気量制御手段を備えたことを
特徴とする希薄燃焼式内燃機関。
【請求項２】開弁動作の可変機構を第１の吸気弁に備
え、「成層燃焼」時に前記吸気量制御手段により、第１
の吸気弁のリフト量を「均一燃焼」時のリフト量に比較
して少なくすることを特徴とする請求項１記載の希薄燃
焼式内燃機関。